调频同步广播系统的理论及应用

赵文宾

（作者单位：新疆库车人民广播电台）

调频同步广播系统的理论及应用

赵文宾

（作者单位：新疆库车人民广播电台）

摘 要：现代社会高速发展的过程中面临着诸多问题，资源紧缺就是其中很重要的一个。由于近年来广播事业的不断发展，调频资源日益匮乏，很多地方台都采用调频同步广播技术来取而代之，以提高广播的覆盖效率。调频同步广播可以解决广播移动收听的问题，并且对于有效节约广播频率资源、提高广播收听质量、大幅度降低信号交迭区干扰及加快广播专业化发展等方面发挥着重要作用。本文主要分析调频同步广播的相关理论，在此基础上，对调频同步广播系统的应用加以研究，探讨广播发射站的传输、布点以及同频同调等问题。

关键词：调频同步广播；发射站传输；载波频率

什么是调频同步广播呢？它的本质是一种广播形式，指在一个相对比较开阔和宽广的地域里，利用两部或者多部调频发射机，这些发射机位于不同地点，然后使用一个相同的频率，最终播放出来的节目内容与其他相同。按需布点是调频同步广播最常用的方法，按需布点的功率偏小，首先要满足覆盖的需要，在这个前提下，大幅度降低单台发射机的功率，如可以降到10W、50W、100W 及300W等，这样就可以又好又快地解决很多限制调频同步广播使用的问题。调频同步广播在使用时，没有改变目前现有的调频立体声广播格式，在此基础上，在技术方面对广播信号规定了一些具体内容和要求，因为这些广播信号是在不同地点发射的调频同步广播信号，所以要保证现有接收器能够正常使用，接收到高质量的信号，给予技术支持。调频同步广播所要达到的效果与普通调频发射的信号相比而言，每一部调频同步广播的发射机发射的调频信号都与它们是一样的，这样就不会造成质量上的下降。本文主要探讨调频同步广播系统的理论和相关运用[1, 2]。

1　实现调频同步广播需要解决的问题

调频同步广播的实现，改善覆盖并不是简单地利用多个电台，分布在不同的区域，然后使用一样的载波频率，使同一个节目得到广播这种方法得以实现，主要原因如下。

第一，如果两个电台之间的标称频率是相同的，那么实际载频还是会有一定差别。这种实际载频频差会对接收器产生一定的干扰。

第二，当同一个接收机接收到两个电台里已经调制好的信号，由于调制度的误差，或是到达时间的不同，最终它们解调、迭加之后会产生一系列问题，如混响、效果失真以及互调衍生物等。调频制度的频率和时间延迟的误差直接关系到失真的程度。

第三，当两台发射机的调制度不同时，解调和迭加之后也会产生一些问题，如失真和相应的衍生物。所以，在这样的条件下，调制度频率和调制度偏差是影响失真的主要因素，要想让失真的影响降到最小，那么调制度就应达到相同的频率。

以上所描述的三点，是在调频同步广播实现过程中所要解决的基本问题。而这三点之间是相互关联、相互影响的。所以，可以将其简单归纳为“三同”，同相、同频、同调制度。

2　调频同步广播的基本技术要点

交叠覆盖区内的问题是同步广播需要解决的主要问题，简单来说就是使在其所覆盖的交叠区内所接收到的信号质量要符合规定。要想达到这一要求，最基本的条件就是实现“三同一保”，即同相、同频、同调制度以及保证最低可用场强。

2.1 保证在发射天线馈源端系统同相

同步广播与单点发射的方式不同，它是根据在相关区域内的收听程度来确定其技术规定的。对于调频广播来说，要想达到好的效果，就必须使相关区域内的节目达到“同相”[3]。换句话说“回声”或“二重奏”是不允许出现在收听的节目中，因为即使这种“回声”或“二重奏”不能在接收机中有很大的实际反映，但是相对于接收效果而言，失真的现象比较明显。根据一些测试数据可知：对于单声道广播而言，在信号是3kHz以下的情况下，要想达到小于1%的失真效果，那么两个已调波时间延迟的误差要小于10μs。同时，如果信号是5kHz，要想达到立体声的失真指标和分离度的标准，就需要在相关区域内，保证由两部发射机输出信号，在经过射频调解之后，所达到的节目信号之间时间延迟的误差要小于10μs。

2.2 保证发射机之间的同频

发射机的导频和载波的稳定性，以及载波的精确性是以往对调频发射机要求的标准，对于调频同步广播而言，它的要求另有所指，就是对系统内设备的载波相对值有一定的标准[4, 5]。载波相对值就是频率差，同频并非一个绝对概念，实际上同频要求针对的范围是整个体统，而非单机。所以，单机的载波精确性或稳定性不会较大程度影响整个系统的频率的一致性。

2.3 保证发射机对于节目信号的调制度相同

在调频同步广播系统中，对于相邻台站调制度的误差要求≤3%。假设两台发射机的调制度是不同的，那么动态的干扰就随之而来。例如，如果将两个单独的调制器送入到音频信号中，这一信号处于相同幅度，将第一个调制器设置为98.6%，第二个调制器设置为100%，那么通过实验表明，第一个载波会明显受第二个载波的影响和干扰。

对信号解调之后所出现的失真问题，与调制度的不同有很大关系。相关研究表明，只有当调制度的偏差小于10%时，失真才不会大于1%。所以，在调频同步广播系统中，对于相邻台站的调制度误

差要求≤3%，而对于调制度的稳定性要求更为严格要求≤2.5%。

3　调频同步广播系统的应用

3.1 系统应用的设计要求

系统应用的设计是非常精确的，对于很多方面都有很严格的要求，主要包括几方面：（1）工作频率：调频波段106.1MHz；（2）天线极化方式：垂直极化；（3）同相：相对时间的延迟误差≤5μs；（4）同频：相对频差≤1×10-9；（5）同调制度：通宵制度差≤3%；（6）发射机调制度稳定性≤2.5%。

3.2 系统应用的环境

首先，对调频同步广播所要覆盖的范围进行规划预算，其次，在工程实施之前，分析模拟覆盖区周边地区的电磁环境，以保证工程的有效实施。本文对于调频同步广播系统的应用研究主要针对一些有代表性的场所，这些都是位于覆盖范围之内，或者是在覆盖边缘区。这样广播系统建成之后，不会干扰其他正在使用的频段电台，同时自身也不会受到其他电台的干扰[6]。

3.3 广播发射站的布点及传输

选择站点要考虑很多方面的可能性，如信号的传输方式、是否是覆盖的需要，或是天线架设、机房的相关建设等。一些部门可能会受到布点的影响，如公安、城管等。所以，在选择站点时要根据实际情况学会灵活变通，有时是不可能严格遵守相关规定的，例如，对于发射机之间的距离规定是9km，但是考虑到实际情况，一般在实际工程中所遵守的规定是＜23.4km。在系统建设过程中，要考虑到系统应用地区的很多因素，如人口的多少和疏密程度，当地的地形地势等，这样才能更加有效而准确地计算各发射点之间的距离，然后根据实际情况调整发射点的数量和发射功率。

“中心开花”是系统应用工程主要采用的一种方式，也就是一个中心站兼顾两个副站，这样这三个点就同时覆盖应用区域，增加发射功率。然后，利用STL发射机，从中心台将复合信号传输给旁边的副站。各个发射台的结构大致相同。

4　结语

调频同步广播系统对于有效缓解调频资源匮乏的紧急情况发挥了重要作用，它提高了广播的覆盖效率，大幅度降低了信号交迭区的干扰，加快了广播专业化的发展。但是，由于多径传播是调频同步广播的劣势，通常情况下，接收机所接收的无线电信号，除了发射台里的中心台和副台直接传播给接收机的信号，还包括许多其他信号，这些信号经过很多障碍物，不是直接传播，而是经过几道反射之后的传播，导致有些覆盖区内会出现一些信号失真的情况。所以，对于调频同步广播技术系统的理论与探讨很有必要，希望其不断完善和改进。

参考文献：

[1]焦新文.调频同步广播的同步方式[J].西部广播电视,2013(Z2):46-47.

[2]李斌.调频同步广播技术应用与发展探究[J].广播电视信息,2013(8):90-92.

[3]曹金泉,刘杰.调频同步广播完全重叠区干扰问题与山地阴影区覆盖问题解决[J].广播与电视技术,2014(4):101-105.

[4]周礼坤,韦继德,赵祖波.浅析贵州综合广播高速公路调频同步网的防插播应用[J].西部广播电视,2013(Z1):62-65.

[5]尚天龚.完全重叠区域调频同步广播系统理论与实践[J].西部广播电视,2013(11):128-131.

[6]沈震江,陈懿,顾菊珍.吴江电台调频同步广播系统改造探讨[J].电声技术,2013(5):74-77.